JPS5855237B2 - silver metal - Google Patents
silver metalInfo
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- JPS5855237B2 JPS5855237B2 JP54108242A JP10824279A JPS5855237B2 JP S5855237 B2 JPS5855237 B2 JP S5855237B2 JP 54108242 A JP54108242 A JP 54108242A JP 10824279 A JP10824279 A JP 10824279A JP S5855237 B2 JPS5855237 B2 JP S5855237B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/34—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/46—Electroplating: Baths therefor from solutions of silver
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、メッキする基材をメルカプタンで処理してシ
アン化物が少いかまたは全く存在しない銀メツキ溶液を
用いる銀メツキ方法および基材への銀の浸漬メッキを防
止するかまたは実質上動げるに充分な量の該溶液に可溶
のメルカプタン化合物を含んでなるシアン化物が少いか
または全く存在しない銀メツキ溶液に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a silver plating method using a silver plating solution with low or no cyanide by treating the substrate to be plated with a mercaptan and preventing immersion plating of silver onto the substrate. or a mercaptan compound soluble in the solution in an amount sufficient to substantially move the cyanide-free silver plating solution.
銀およびその合金の電着(電気メッキ)は古くから行な
われており、特に装飾関係で採用されている。Electrodeposition (electroplating) of silver and its alloys has been carried out for a long time, and is particularly used in decorative applications.
銀の電気メッキはまた金の電気メッキに加えてそして金
の代りに電気産業や電子産業でかなり広く採用されてい
る。Silver electroplating is also quite widely adopted in the electrical and electronic industries in addition to and instead of gold electroplating.
銀の電気メッキを行なう際の問題の一つは、銀メッキを
したい大抵の金属基材が浸漬の際に銀でメッキされるこ
とである。One of the problems with electroplating silver is that most metal substrates that are desired to be silver plated are plated with silver during dipping.
この銀の浸漬メッキは何等電荷がかかつていない時に起
きる。This silver immersion plating occurs when no charge has been transferred.
この銀の浸漬メッキ層は基材への密着性が悪く、その結
果密着性の良くない電気メツキ物が生じる。This silver dip-plated layer has poor adhesion to the substrate, resulting in an electroplated product with poor adhesion.
したがって、銀の電気メッキに際しては、いわゆる銀ス
トライク(silver 5trike)として知ら
れている方法で基材の表面に極めて薄い銀の層をまず付
着させるのが通常の方法である。Therefore, when electroplating silver, it is common practice to first deposit a very thin layer of silver on the surface of the substrate in a process known as a so-called silver strike.
この銀ストライク溶液は、通常銀の含有量が少くフリー
のシアン化物の含有量が多い。This silver strike solution typically has a low silver content and a high free cyanide content.
このような銀の含有量が小さくかつフリーのシアン化物
の含有量が大きい溶液を用いると、銅基材のような基材
への浸漬メッキが充分減少されるかまたは基材に充分に
密着して、その上に銀を電気メッキしても適当な密着性
のあるメッキ物が得られるようになる。Using such solutions with low silver content and high free cyanide content, immersion plating on substrates, such as copper substrates, is significantly reduced or does not adhere sufficiently to the substrate. Then, even if silver is electroplated on top of it, a plated product with suitable adhesion can be obtained.
かくして銀の薄いストライク層を有する基材をもつと銀
の含有量が大きい通常の銀の電気メツキ溶液を用いて電
気メッキすることができる。Thus, having a substrate with a thin strike layer of silver can be electroplated using conventional silver electroplating solutions with high silver contents.
銀は銀の上へは浸漬メッキされないからストライク層へ
の銀の第二層以上の被覆は完全なまたは良好な密着性を
もって行なわれる。Since the silver is not dip plated onto the silver, coating the strike layer with a second or higher layer of silver is done with complete or good adhesion.
基材の表面で起こる銀の浸漬メッキの問題は、スポット
メッキ法で銀を電気メッキしようと試みたり、または高
速度銀メツキ溶液を用いる時に更にはっきりする。The problems of immersion plating silver on the surface of a substrate are even more pronounced when attempting to electroplate silver by spot plating methods or using high speed silver plating solutions.
現在使用されている個々のメッキ用機械は機械的には多
くの点で異なっているが、そこにみられる銀メツキ槽は
操作上はとんど類似しており、メッキ溶液が高速度で噴
出口、ノズルまたは同じような形式のオリフィスからメ
ッキ表面へ噴出される。Although the individual plating machines in use today differ mechanically in many ways, the silver plating baths found in them are very similar in operation, and the plating solution is sprayed at a high velocity. It is ejected from an outlet, nozzle or similar type orifice onto the plated surface.
この結果、通常好ましいことであるが、陰極部の限られ
た場所で激しく攪拌され、限られたメッキ面に純粋な銀
の高速度メッキが行なわれることになる。This results in vigorous agitation in a limited area of the cathode section, which is usually desirable, and results in high-speed plating of pure silver on a limited plating surface.
この方法に於いては、銀の最終的な電着を行うに先立っ
て銀ストライク溶液を用いることが必須であるにとどま
らず、さらにスポットメッキ法のオフサイクルの時に金
属基材片に起こる銀の浸漬メッキという問題に遭遇する
ことになる。This method not only requires the use of a silver strike solution prior to the final electrodeposition of silver, but also eliminates the silver build-up that occurs on the metal substrate piece during the off-cycle of the spot plating process. The problem of immersion plating will be encountered.
例えば米国特許第3,723,283号(ジョンソン他
)に開示されているような装置を用いるとすると、スポ
ット銀ストライクはS9の個所(station)で行
なわれ、銀の電気メッキは811の個所で行なわれるで
あろう。For example, using an apparatus such as that disclosed in U.S. Pat. No. 3,723,283 (Johnson et al.), a spot silver strike would occur at station S9 and silver electroplating would occur at station 811. It will be done.
811の個所(第4図を参照のこと)では電解液がたえ
ずヘツダーヘポンプで送り込まれている。At point 811 (see FIG. 4), electrolyte is constantly pumped into the header.
ヘッダーが「オン」の位置にあるときは、試片10は適
当に遮へいされており、電流は電極との接触により流れ
、試片の遮へいされていない部分は電気メッキされる。When the header is in the "on" position, coupon 10 is suitably shielded and current flows through contact with the electrodes, electroplating the unshielded portions of the coupon.
片10を電気メッキするために次の個所へ移動する時に
ヘッダーが解放されて片全体の遮へいを解き電流が切ら
れる。When strip 10 is moved to the next location for electroplating, the header is released, unshielding the entire strip and cutting off the current.
しかしながら、電解液はなお引き続いて片にはねかかっ
ており、遮へいされていない金片にわたって銀の浸漬メ
ッキが起こる。However, the electrolyte still continues to splash onto the strip and immersion plating of silver occurs over the unshielded gold strip.
このような銀の浸漬メッキは、所望の電気特性を阻害す
るのみならず明らかに貴重な金属の損失を招く。Such immersion plating of silver not only inhibits the desired electrical properties but also clearly results in the loss of valuable metal.
通常、シアン化銀の電解溶液は、基体があらかじめスト
ライクメッキされている場合でも、基材上にくすんだ光
沢の無い銀の白い層を析出するので、光沢あるメッキ物
を得るためにみがく必要がある。Typically, silver cyanide electrolytes deposit a dull, dull white layer of silver on the substrate, even if the substrate has been previously strike plated, and requires polishing to obtain a shiny plated product. be.
この問題はシアン化銀メツキ溶液に光沢剤(brigh
tening)を加えるという先行技術である程度克服
される。This problem can be solved by using a brightener (bright) in the silver cyanide plating solution.
This has been overcome to some extent by the prior art technique of adding (tening).
このような溶液の光沢剤としては、テルル、セレンおよ
び硫黄の化合物が提案されている。Tellurium, selenium and sulfur compounds have been proposed as brighteners for such solutions.
この硫黄化合物は今日商業的に主に使用されている化合
物のうちの一つである。This sulfur compound is one of the compounds mainly used commercially today.
このようにフリーのシアン化物を大量に含んでいる通常
のシアン化銀溶液へ硫黄化合物を添カ目するのは光沢剤
としてであり、この結果みがく必要がほとんど無いかあ
るいは必要の無い光沢の良い銀メツキ物が生ずることと
なる。The addition of sulfur compounds to conventional silver cyanide solutions, which contain large amounts of free cyanide, is used as a brightening agent, resulting in a high-gloss coating that requires little or no polishing. A silver-plated product will be produced.
しかしながら、硫黄化合物を添加したこれらの溶液でも
また金属基村上への浸漬の際の銀メッキが起るので、銀
の電気メッキの際に適当な密着性を保持するためには銀
ストライク溶液が必要である。However, these solutions with added sulfur compounds also cause silver plating during immersion onto the metal substrate, so a silver strike solution is required to maintain proper adhesion during silver electroplating. It is.
通常用いられる銀溶液および硫黄化合物の光沢剤の例と
しては、米国特許第2.110,792号、第2,11
3,517号、第2,800,439号、第3.362
,895号、第3,446,716号および第3.58
0,821号に開示されたもの、また1976年6月発
行の「電気メッキされた銀およびその合金、電気メッキ
および金属加工」第3〜5頁および第8〜13頁(EL
BCTRODEPO8ITEDSILVERAND I
TS ALLOYS、ELECTR−OPLATING
AND METAL FINISHING)に開示さ
れたものが挙げられる。Examples of commonly used silver solution and sulfur compound brighteners include U.S. Pat.
No. 3,517, No. 2,800,439, No. 3.362
, No. 895, No. 3,446,716 and No. 3.58.
No. 0,821, and "Electroplated Silver and Its Alloys, Electroplating and Metalworking", June 1976, pages 3-5 and 8-13 (EL
BCTRODEPO8ITEDSILVERAND I
TS ALLOYS, ELECTR-OPLATING
AND METAL FINISHING).
含むとしても僅少量しかフリーのシアン化物を含まぬシ
アン化物型の高速度メッキメッキ溶液もまた基材への銀
の浸漬メッキという不都合な点を有し、かくして最終の
銀メツキ物に所望の密着性を得るためには銀ストライク
が好ましいとされている。Cyanide-type high-speed plating solutions, which contain little, if any, free cyanide, also have the disadvantage of immersion plating the silver onto the substrate, thus reducing the desired adhesion to the final silver plating. A silver strike is said to be preferable to obtain the desired characteristics.
多数の非シアン化物銀メツキ溶液が知られており、高速
度メッキ以外に低速度メッキにも使用されると提案され
ているが、いずれも商業的な段階には至っていない。A number of non-cyanide silver plating solutions are known and have been proposed for use in low speed plating as well as high speed plating, but none have reached the commercial stage.
チオ硫酸塩の銀メツキ溶液はその1例だが、これも別の
タイプの溶液での、すなわち、フリーのシアン化物が多
く銀の含有量の少いシアン化銀溶液での、銀ストライク
を必要とするのでその用途は限られている。Thiosulfate silver plating solutions are one example, but they also require silver striking in a different type of solution, i.e., a silver cyanide solution with more free cyanide and less silver. Therefore, its uses are limited.
フリーのチオ硫酸塩が多く銀の含有量が少いチオ硫酸塩
溶液を使用しようとする試みは、この溶液もまた銀の浸
漬メッキを起し、それ酸メインのチオ硫酸銀溶液での銀
の密着性を阻害するので成功しない。Attempts to use thiosulfate solutions that are high in free thiosulfate and low in silver have shown that this solution also causes immersion plating of silver, which leads to silver immersion in acid-based silver thiosulfate solutions. It is not successful because it inhibits adhesion.
本発明は、電気メッキし得る銀化合物または錯塩と銀の
浸漬メッキを防止するかまたは実質上妨げるに充分な量
の溶液に可溶のメルカプト基を有する化合物を含んでな
るシアン化物が少いかまたは全く存在しない銀メツキ溶
液に関する。The present invention provides a low cyanide or Concerning a silver plating solution that does not exist at all.
本発明は、またメルカプト基を有する化合物で、メッキ
される基材を処理または被覆し、次いで該処理された基
材をメルカプト基を有する溶液に可溶の化合物を含むか
または含まない銀の電気メツキ溶液で処理する方法に関
する。The present invention also provides methods for treating or coating a substrate to be plated with a compound having mercapto groups, and then applying the treated substrate to a silver electrolyte with or without a compound soluble in a solution having mercapto groups. It relates to a method of treating with a plating solution.
既に記述した如く、溶液に可溶の硫黄化合物は、メルカ
プタン化合物も含めて、シアン化物含有量の多いシアン
化銀溶液中に光沢剤として以前から用いられている。As previously mentioned, solution-soluble sulfur compounds, including mercaptan compounds, have previously been used as brighteners in cyanide-rich silver cyanide solutions.
フリーのシアン化物の含有量の多いシアン化銀溶液へこ
れら可溶の硫黄化合物を加えても基材を溶液中へ浸漬し
た時の金属基材上への銀の浸漬メッキを防がない。Addition of these soluble sulfur compounds to free cyanide-rich silver cyanide solutions does not prevent dip plating of silver onto metal substrates when the substrates are immersed in the solution.
フリーのシアン化物含有量が多くない高速度用および低
速度用溶液もまた開示されている。High-speed and low-speed solutions that do not have high free cyanide content are also disclosed.
か\る溶液の例は、米国特許第4.024.031号(
ラーナー: Lerner)に開示されている。Examples of such solutions are described in U.S. Pat. No. 4.024.031 (
Lerner: Disclosed in Lerner.
ラーナーの特許にも開示されているようにこれらの溶液
もまた浸漬の際に金属基材上へ銀を析出するので、銀の
電気メツキ層の接着力の妨害をすることになる。As also disclosed in the Lerner patent, these solutions also deposit silver onto the metal substrate during immersion, thereby interfering with the adhesion of the silver electroplated layer.
本発明者らは、銀の電気メッキに先立って基材をメルカ
プタンで処理するか非シアン化物溶液やラーナーの特許
にも開示されているような限られた量しかフリーのシア
ン化物を含まない溶液に、可溶性のメルカプタン化合物
を添加すると基材への銀の浸漬メッキを防止するかまた
は実質的に妨げることを見出し本発明を完成した。We have proposed that prior to silver electroplating the substrate be treated with a mercaptan or a non-cyanide solution or a solution containing only a limited amount of free cyanide, such as that disclosed in the Lerner patent. The present invention has been completed based on the discovery that addition of a soluble mercaptan compound prevents or substantially impedes immersion plating of silver onto a substrate.
これらの溶液中のメルカプタン化合物が銀の浸漬メッキ
を妨害する効果は非常にすばらしく、銀ストライクメッ
キを行なわなくても基材へ直接に銀を電気メッキをする
ことができ、良好な接着力を有している。The mercaptan compounds in these solutions have a very impressive effect in interfering with silver immersion plating, allowing silver to be electroplated directly onto the substrate without silver strike plating, and with good adhesion. are doing.
通常のフリーのシアン化物の多い溶液にこれらのメルカ
プタン化合物を添加しても、先行文献に開示されている
ような光沢を与える効果は有するが、銀の浸漬メッキを
防止したり妨げることはできない。Addition of these mercaptan compounds to normal free cyanide-rich solutions has the effect of imparting brightness as disclosed in the prior art, but does not prevent or prevent silver dip plating.
本発明の方法によると、同じメルカプタン化合物を非シ
アン化物銀溶液または低シアン化物銀溶液へ添加すると
、銀の浸漬を防止したり実質的に妨げるが先行技術の溶
液のような光沢を与えるような効果は有さない。According to the method of the present invention, the same mercaptan compound, when added to a non-cyanide silver solution or a low cyanide silver solution, produces a compound that prevents or substantially impedes silver immersion but does not provide the same brightness as the prior art solutions. It has no effect.
本発明は、また金属基村上への銀の浸漬メッキを防止す
るかまたは実質的に妨げるに充分な量のメルカプタン化
合物を含有する銀−チオ硫酸塩または銀−チオシアネー
トストライク溶液の如き非シアン化銀ストライク溶液も
含むものである。The present invention also provides a non-cyanide silver solution, such as a silver-thiosulfate or silver-thiocyanate strike solution, containing an amount of a mercaptan compound sufficient to prevent or substantially impede dip plating of silver onto a metal substrate. It also includes a strike solution.
銀含有量の少い銀−チオ硫酸塩錯塩ストライク溶液は公
知ではあるが、この溶液は金属基材上へ銀の浸漬メッキ
を引き起こし、そのため最後に行う通常の銀の電気メッ
キの密着性を阻害する。Although silver-thiosulfate complex strike solutions with low silver content are known, these solutions cause immersion plating of silver onto the metal substrate, thereby interfering with the adhesion of the final conventional silver electroplating. do.
銀−チオ硫酸塩錯塩電気、メッキ溶液を用いるために、
これまでは銀含有量が少くシアン化物量の多いストライ
ク溶液を用いて、通常の濃度の高いチオ硫酸銀溶液を用
いる銀メッキで充分な密着性が得られるようにする必要
があった。To use the silver-thiosulfate complex electroplating solution,
Previously, it was necessary to use a strike solution with a low silver content and a high cyanide content in order to obtain sufficient adhesion with silver plating using conventional high concentration silver thiosulfate solutions.
銀−チオ硫酸塩ストライク溶液ヘメルカブタン化合物を
添加すると、導電性基村上への銀の浸漬メッキを防止す
るかまたは実質的に妨げ、完全にシアン化物の存在しな
いプロセスによる金属基材への銀の電気メッキを可能に
して、シアン化銀のメッキ溶液またはストライク溶液に
つきまとう全ての障害を除去するのである。Addition of the silver-thiosulfate strike solution hemercabutan compound prevents or substantially impedes dip plating of silver onto conductive substrates and facilitates electroplating of silver onto metal substrates by a completely cyanide-free process. It allows plating and eliminates all the obstacles associated with silver cyanide plating or strike solutions.
本発明の銀メツキ溶液は、これまでの先行文献に開示さ
れているような電気メッキが可能な種々の銀化合物また
は錯塩を含むことができる。The silver plating solution of the present invention can contain various electroplatable silver compounds or complexes as disclosed in the prior art.
好ましい銀化合物としては、銀シアン化アルカリ、例え
ばKAJ(CN)2が挙げられる。Preferred silver compounds include alkali silver cyanides, such as KAJ(CN)2.
溶液(浴)中に存在する銀量は、低速度用溶液および高
速度用溶液で通常用いられる量で良い。The amount of silver present in the solution (bath) may be the amount normally used in low speed and high speed solutions.
通常高速度用溶液には銀含有量が大きい方が好ましく、
特に高いA/m2(A/ft2)(以下、ASM(AS
F’)という。Generally, it is preferable for high-speed solutions to have a high silver content;
Particularly high A/m2 (A/ft2) (hereinafter referred to as ASM (AS)
F').
)が用いられる場合がそうである。) is used.
例えば、約8.608〜約1,076のASM(800
−100のASF)を用いる高速度用溶液においてはお
よそ60 g/lの銀金属を用いるのが好ましい。For example, an ASM of about 8.608 to about 1,076 (800
Approximately 60 g/l of silver metal is preferably used in high velocity solutions using an ASF of -100.
溶液の温度は幅広く変化できる。The temperature of the solution can vary widely.
室温でも操作出来るがおよそ約38〜約66°c(1o
o−150’F)で高速度用溶液を操作するのが好まし
い。It can be operated at room temperature, but at approximately 38 to 66°C (1o
It is preferred to operate the high speed solution at 0-150'F.
高速度メッキ溶液のpHは、通常当業者が使用するpH
で良い。The pH of the high-speed plating solution is normally the pH used by those skilled in the art.
That's fine.
8〜9.5 pHが好ましい。もつと低いpHも使用で
きるが、高濃度の銀を含む溶液はpHが低過ぎると不安
定である。8-9.5 pH is preferred. Although lower pH values can be used, solutions containing high concentrations of silver are unstable if the pH is too low.
もつと高いpHも同様に使用できるが、pHが約9.5
に達するとフリーのシアン化物が溶液に蓄積して制御上
の問題が生じる。Higher pH values can be used as well, but if the pH is around 9.5
When this is reached, free cyanide accumulates in the solution, creating control problems.
本発明の方法により銀メッキされる基材は、銅および銅
合金である。Substrates to be silver plated by the method of the invention are copper and copper alloys.
本発明で使用されるメッキ浴に可溶なプルカプタン化合
物としては、該メッキ浴に溶解し得るノルカプト基を有
する化合物であればいずれでもよく、一例を挙げるとチ
オグリセロール等のごときポリグリコール類のメルカプ
ト誘導体、チオリンゴ酸、チオ乳酸等のごとき有機酸等
のノルカプト誘導体等がある。The prucaptan compound soluble in the plating bath used in the present invention may be any compound having a norcapto group that can be dissolved in the plating bath. derivatives, norcapto derivatives of organic acids such as thiomalic acid, thiolactic acid, etc.
基材への銀の浸漬メッキを防止するかまたは実質的に妨
げるのに必要な溶液中のこれらメルカプタン化合物の濃
度は、ある程度使用される個々の溶液および使用される
個々のメルカプクン化合物に依存し、通常の実験により
定められる。The concentration of these mercaptan compounds in the solution necessary to prevent or substantially prevent dip plating of silver onto the substrate depends in part on the particular solution used and the particular mercaptan compound used; Determined by routine experimentation.
塩基性溶液の場合は、例えば実施例に示す如くチオグリ
セロールなら約0.25m1/11.チオリンゴ酸なら
約0.6g/lそしてチオ乳酸なら約0.15 Tl1
l/ 13で効果がある。In the case of a basic solution, for example, as shown in the example, thioglycerol is about 0.25 ml/11. Thiomalic acid is about 0.6 g/l and thiolactic acid is about 0.15 Tl1
Effective at l/13.
メルカプタンが溶液中に溶解する限りはもつと濃度を高
くしても使用できるのは当然であるが、低い濃度でも充
分効果があるのだから高濃度で使用する必要性もなく利
点もない。As long as the mercaptan is dissolved in the solution, it is natural that it can be used at a higher concentration, but since it is sufficiently effective even at a lower concentration, there is no need or advantage to use it at a higher concentration.
これまでの実験によるとチオ乳酸が好ましい。According to previous experiments, thiolactic acid is preferred.
本発明によれば、銀の浸漬メッキを防止するか妨げるメ
ルカプタン、とともに存在し得るフリーのシアン化物の
含有量は、使用される個々のメルカプタン化合物および
その量とともにある程度使用される塩基性銀溶液に依存
する。According to the present invention, the free cyanide content that may be present with the mercaptans that prevent or impede immersion plating of silver is determined to some extent in the basic silver solution used together with the particular mercaptan compound and its amount used. Dependent.
これまでの最良の結果は、フリーのシアン化物を極少し
しか含まないか全く含まない銀メツキ溶液を用い、銀金
属の離脱によって系内で生成されるにしたがって溶液か
らフリーのシアン化物を放出させるようなpHで溶液を
操作したときに得られた。The best results to date have been with silver plating solutions containing very little or no free cyanide, and releasing free cyanide from the solution as it is produced in-system by silver metal detachment. obtained when operating the solution at a pH such as
許容しうるフリーのシアン化物の量は個々の系での通常
の実験により決定でき、これまでの実験によると、実施
例1に記載したような塩基性溶液と0.15m1のチオ
乳酸を用いてフリーのシアン化物をおよそ10g/l以
下に維持すると密着性を妨害するような銀の浸漬メッキ
をほとんど起こさないようにできることが判明した。The amount of free cyanide that can be tolerated can be determined by routine experimentation on individual systems, and previous experiments have shown that using a basic solution as described in Example 1 and 0.15 ml of thiolactic acid. It has been found that maintaining free cyanide below approximately 10 g/l results in very little silver dip plating which would interfere with adhesion.
これらのメッキ物の主たる用途は半導体の分野であり、
ダイ取付やダイ接着が関係する。The main use of these plated products is in the semiconductor field.
Involves die attach and die attach.
この目的のためにはメッキ物に光沢をもたせる必要は無
い。For this purpose, it is not necessary to make the plated object shiny.
本発明によって製造される銀メツキ物およびメッキ溶液
はそのま\でも利用できるが、メッキ溶液にセレン化合
物を添加すると、メッキ物のなめらかさを改善し、より
高い電流密度でメッキできるようになる。Although the silver plated article and plating solution produced by the present invention can be used as is, the addition of a selenium compound to the plating solution improves the smoothness of the plated article and allows it to be plated at higher current densities.
既に記述したように、セレン化合物は、通常(D高シア
ン化物銀メッキ溶液の光沢剤として知られている。As previously mentioned, selenium compounds are commonly known as brighteners in high cyanide silver plating solutions.
この例としては米国特許第2,110,792号が挙げ
られる。An example of this is US Pat. No. 2,110,792.
しかし乍ら光沢剤としての効果はそれ程大きくなく通常
の高シアン化物銀溶液で用いられる他の公知の光沢剤は
メルカプタン化合物の如く当然期待されるような光沢を
与える効果を示さないのであるから容易に類推出来るも
のではない。However, the effect as a brightening agent is not so great, and other known brightening agents used in ordinary high cyanide silver solutions do not exhibit the expected brightening effect like mercaptan compounds. It is not something that can be inferred to.
本発明による溶液に添加出来る他の取分としては、表面
活性剤、導電剤、緩衝液、例えばホウ酸塩、クエン酸塩
、−塩基性リン酸アルカリ塩、二塩基性リン酸アルカリ
塩等当業者にとって明白な取分が挙げられる。Other components that can be added to the solution according to the invention include surfactants, conductive agents, buffers, such as borates, citrates, -basic alkali phosphates, dibasic alkali phosphates, etc. There are obvious benefits for businesses.
銀のストライクを割愛でき、それでもメッキ物の密着性
が良く銀は所望しない基材上へはほとんど浸漬によって
はメッキされないという事実は、本発明による溶液を半
導体の製造用高速度メッキの分野での商業的操業に非常
に好ましいものとしている。The fact that the silver strike can be omitted, the adhesion of the plating material is good, and silver is hardly plated onto undesired substrates by immersion makes it possible to use the solution according to the present invention in the field of high-speed plating for the production of semiconductors. making it highly desirable for commercial operations.
本発明は、また銀の浸漬メッキを防止するためニ非シア
ン化物銀ストライク溶液ヘメルカブタン化合物を添加す
ることも含む。The present invention also includes the addition of a non-cyanide silver strike solution hemelcabutan compound to prevent dip plating of silver.
かかる溶液の例としては、銀チオ硫酸アルカリ錯塩スト
ライク溶液が挙げられる。An example of such a solution is a silver thiosulfate alkali complex strike solution.
これらのストライク溶液は通常約5 g/l以下の銀金
属、フリーの硫酸アルカリおよびクエン酸アルカリの如
き導電剤を含んでいる。These strike solutions usually contain less than about 5 g/l of silver metal, free conductive agents such as alkali sulfates and alkali citrates.
銀金属とフリーの硫酸アルカリの含有量の多い通常のチ
オ硫酸塩銀溶液にメルカプタン化合物を使用しても、銀
の浸漬メッキを防止しない。The use of mercaptan compounds in conventional silver thiosulfate solutions with high contents of silver metal and free alkali sulfate does not prevent immersion plating of silver.
例えば約30 g/lの銀金属をチオ硫酸アルカリ銀錯
塩として、および約250g/13のフリーのチオ硫酸
ナトリウムおよび約20 g/lの亜硫酸ナトリウムN
a2803を含んでいる溶液に約0.15 rul/l
のチオ乳酸を添加しても銀の浸漬メッキを防止しない。For example, about 30 g/l of silver metal as alkali silver thiosulfate complex and about 250 g/l of free sodium thiosulfate and about 20 g/l of sodium sulfite N
Approximately 0.15 rul/l in a solution containing a2803
Addition of thiolactic acid does not prevent silver immersion plating.
本発明をこのような観点からみるとチオ硫酸銀ストライ
ク溶液もまた商業的操業に必要である。Viewing the invention in this light, silver thiosulfate strike solutions are also necessary for commercial operations.
銅のような基材をまずメルカプタンを含有するチオ硫酸
銀ストライク溶液でストライクメッキすると、浸漬メッ
キは起らないから銀のストライク層は基材とよく密着し
、引き続いて行なう上述した如き標準のチオ硫酸銀溶液
による通常の銀の電気メッキで層を厚くすることができ
る。If a substrate such as copper is first strike plated with a mercaptan-containing silver thiosulfate strike solution, dip plating will not occur and the silver strike layer will adhere well to the substrate, allowing subsequent standard thiosulfate strikes as described above. The layer can be thickened by conventional silver electroplating with a silver sulfate solution.
本発明をこのような観点からみるとストライク溶液は割
愛できないが、基材へ充分に密着した銀のストライクメ
ッキ層を得るためにシアン化銀溶液を用いる必要性を割
愛できる点で重要な目的を果す。If the present invention is viewed from this perspective, the strike solution cannot be omitted, but it has an important purpose in that it can omit the need to use a silver cyanide solution to obtain a silver strike plating layer that adheres sufficiently to the substrate. accomplish
銀の浸漬メッキは、またメッキを受ける基材をまずメル
カプタン化合物で処理することにより約10g/l以下
のフリーのシアン化物を含んでいるシアン化銀溶液およ
びチオ硫酸銀ストライク溶液のような非シアン化物銀溶
液中で防止することができる。Immersion plating of silver can also be performed using non-cyanide solutions such as silver cyanide solutions and silver thiosulfate strike solutions containing less than about 10 g/l of free cyanide by first treating the substrate to be plated with a mercaptan compound. It can be prevented in a silver oxide solution.
基材を数秒間メルカプタン溶液中に浸漬し、次いでチオ
硫酸銀ストライク溶液でストライクメッキするか、また
はフリーのシアン化物の含有量の少いシアン化銀溶液で
直接銀メッキすることができる。The substrate can be dipped into the mercaptan solution for a few seconds and then strike plated with a silver thiosulfate strike solution, or directly silver plated with a free cyanide-poor silver cyanide solution.
メルカプタン溶液はとにか< 0.05パーセント以上
含むことができる。The mercaptan solution can contain anything <0.05 percent or more.
浸漬した基材に薄膜をつけたり汚染させてはいけない。Do not coat or contaminate the immersed substrate.
したがって、メルカプタンの量および浸漬時間は基材に
薄膜をつけたり汚染したりしないように関連づけなけれ
ばならない。Therefore, the amount of mercaptan and soaking time must be related to avoid coating or contaminating the substrate.
メルカプタン溶液はまた60g/lというような大量の
銀および90 g/13のノン酸二カリウムを含むこと
ができる。The mercaptan solution can also contain large amounts of silver, such as 60 g/l and 90 g/13 dipotassium nonate.
その後基材をメルカプタンの存在しない銀溶液でメッキ
することができる。The substrate can then be plated with a mercaptan-free silver solution.
銀ストライク溶液は、それがシアン化物タイプであろう
と、非シアン化物タイプであろうと、通常約5 j!7
13以下の銀金属を含んでいるに過ぎないのに対し、通
常のメッキ溶液または銀含有量の大きい銀メツキ溶液は
通常少くとも約15g/lの銀金属を含んでいる。Silver strike solutions, whether cyanide or non-cyanide, usually contain about 5 j! 7
Conventional plating solutions or high silver content silver plating solutions usually contain at least about 15 g/l of silver metal, whereas conventional plating solutions or high silver content silver plating solutions usually contain at least about 15 g/l of silver metal.
したがって、本発明による銀ストライク溶液または銀含
有量の少い溶液は約5 g/l以下の銀金属を含んでお
り、銀メツキ溶液は少くとも約15g/13の銀金属を
含有している。Accordingly, a silver strike solution or a silver-lean solution according to the present invention contains less than about 5 g/l of silver metal, and a silver plating solution contains at least about 15 g/l of silver metal.
実施例 1
90 g/lのリン酸二カリウムおよび60 g/lの
銀金属を可溶性銀シアン化アルカリとして含んでいる塩
基性銀メツキ水溶液を調製した。Example 1 A basic silver plating aqueous solution was prepared containing 90 g/l dipotassium phosphate and 60 g/l silver metal as soluble alkali silver cyanide.
この塩基性溶液へ0.15m1/lのチオ乳液を添加し
、約600C(約140’F)の温度、約8.608の
ASM(約800のASF)で通常の高速度、スポット
またはジェットメッキ法で銅基材上へ銀メッキした。Add 0.15 ml/l of thioemulsion to this basic solution and use conventional high speed, spot or jet plating at a temperature of about 600 C (about 140'F) and an ASM of about 8.608 (ASF of about 800). Silver plating was performed on a copper substrate using the method.
得られた銀メツキ物は光沢は無かったが、例えば基材へ
の密着性のようなその特性は所望の電気的用途にとって
優れたものであった。Although the resulting silver plating was not shiny, its properties, such as adhesion to substrates, were excellent for the desired electrical applications.
浸漬による銀の析出は認められなかった。No silver precipitation was observed during immersion.
塩基性溶液のみを用いて銀メッキしたときは浸漬により
かなりの量の銀の析出がみられた。When silver plating was performed using only a basic solution, a considerable amount of silver was deposited by immersion.
実施例 2
II)11mのKCNSeをチオ乳酸とともに添加した
以外は実施例1と同様に行った。Example 2 II) Same procedure as Example 1 except that 11 m KCNSe was added together with thiolactic acid.
実施例1と同し結果が得られ、よりなめらかなメッキ層
を得た。The same results as in Example 1 were obtained, and a smoother plating layer was obtained.
実施例3および4
実施例1に記載したのと同じ塩基性溶液を二つ別々に調
製した。Examples 3 and 4 Two separate basic solutions as described in Example 1 were prepared.
一方の溶液へ0.25 rrtl/ lのチオグリコー
ルを添加し、他方の溶液へ0.6g/lのチオリンゴ酸
を添加した。To one solution 0.25 rrtl/l thioglycol was added and to the other solution 0.6 g/l thiomalic acid.
二つの溶液を夫々実施例1に記載したのと同じやり方で
銀メッキするのに使用し、はとんど同じ結果を得た。The two solutions were each used to silver plate in the same manner as described in Example 1, with almost identical results.
実施例5および6
実施例3および4の各々の溶液ヘメルカブタン化合物の
ほかに更に1pl)IIIのKCNSeを添加して実施
例1に記載したのと同じように銀メッキした。Examples 5 and 6 The solutions of each of Examples 3 and 4 were silver plated as described in Example 1 with the addition of an additional 1 pl) III of KCNSe in addition to the hemercabutan compound.
実施例3および4で得られたのとほとんど同じ結果が得
られたが、メッキ物はよりなめらかであり幾分光沢もよ
かった。Almost the same results as those obtained in Examples 3 and 4 were obtained, but the plating was smoother and somewhat glossier.
参考例 7
水に30 g/lのチオ硫酸ナトリウム、30.9/l
のクエン酸ナトリウムおよび19/lの銀金属をチオ硫
酸ナトリウム錯塩として混合してチオ硫酸銀ストライク
水溶液を調製した。Reference example 7 30 g/l sodium thiosulfate in water, 30.9/l
A silver thiosulfate strike aqueous solution was prepared by mixing 19/l of sodium citrate and 19/l of silver metal as a sodium thiosulfate complex salt.
このストライク溶液を用いると銅基材上に浸漬による銀
の析出が起こり、密着性が悪かった。When this strike solution was used, silver was deposited on the copper substrate due to immersion, resulting in poor adhesion.
0.15m/A’のチオ乳酸をこの溶液に加えた。Thiolactic acid at 0.15 m/A' was added to this solution.
浸漬による銀の析出は起こらず密着性は良好であった。No precipitation of silver occurred during immersion, and adhesion was good.
参考例 8
0.05重量パーセントのチオ乳酸の水溶液を調製し、
洗浄した銅基材をその中に数秒間浸漬した。Reference Example 8 An aqueous solution of 0.05 weight percent thiolactic acid was prepared,
The cleaned copper substrate was dipped into it for a few seconds.
このようにして処理した基材をそのあと、実施例7に於
けるチオ乳酸を添加する前のチオ硫酸銀溶液でストライ
クメッキした。The thus treated substrate was then strike plated with the silver thiosulfate solution of Example 7 before addition of thiolactic acid.
銀の浸漬メッキはみられず、銀のストライクメッキの密
着性は良好であった。No silver dip plating was observed, and the adhesion of silver strike plating was good.
同じ様に処理した銅基材を実施例1の塩基性シアン化銀
溶液で銀メッキした。A similarly treated copper substrate was silver plated with the basic silver cyanide solution of Example 1.
銀の浸漬メッキは見られず、基材への銀メッキの密着性
は良好であった。No silver immersion plating was observed, and the adhesion of the silver plating to the base material was good.
Claims (1)
のシアン化物を含有しかつ(b)メルカプタン化合物が
基材への銀の浸漬メッキを防止するかまたは実質的に妨
げるに充分な量であるポリグリコール類のメルカプト誘
導体および有機酸類のメルカプト誘導体よりなる群から
選ばれた少なくとも1種の可溶性メルカプタン化合物を
含有する銀シアン化アルカリ電解メッキ浴から導電性銅
または銅合金基材を電解メッキすることを特徴とする導
電性銅または銅合金基材への銀の電着方法。 2 ポリグリコール類のメルカプト誘導体または有機酸
類のメルカプト誘導体がチオグリセロール、チオリンゴ
酸またはチオ乳酸である特許請求の範囲第1項に記載の
電着方法。 3 電解メッキ浴が銀シアン化アルカリとして少なくと
も15g/13の銀を含有し、かつ電解メッキ浴がメッ
キされるべき基材の表面に高速度で連続的にスプレーさ
れてなる特許請求の範囲第1項または第2項に記載の電
着方法。[Scope of Claims] 1. The electrolytic plating bath (a) contains not more than 10 g/l of free cyanide, and (b) the mercaptan compound prevents or substantially eliminates immersion plating of silver onto the substrate. Conductive copper or copper alloy from a silver cyanide alkaline electrolytic plating bath containing at least one soluble mercaptan compound selected from the group consisting of mercapto derivatives of polyglycols and mercapto derivatives of organic acids in an amount sufficient to inhibit conductive copper or copper alloys. A method for electrodepositing silver on a conductive copper or copper alloy substrate, which comprises electrolytically plating the substrate. 2. The electrodeposition method according to claim 1, wherein the mercapto derivative of polyglycols or the mercapto derivative of organic acids is thioglycerol, thiomalic acid or thiolactic acid. 3. The electrolytic plating bath contains at least 15 g/13 of silver as alkali silver cyanide, and the electrolytic plating bath is sprayed continuously at high speed onto the surface of the substrate to be plated. The electrodeposition method according to item 1 or 2.
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